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采用注意力模型的多星交会序列优化方法
1
作者
严冰
张进
+1 位作者
罗亚中
朱阅訸
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1683-1692,共10页
针对强化学习方法能够实现组合优化问题从无序输入到有序输出的离散决策特点,提出一种基于注意力模型的单航天器对多目标交会的序列优化方法,以快速估计转移成本较低的交会序列和时间。通过拓展注意力的时间维度使得策略网络能够同时选...
针对强化学习方法能够实现组合优化问题从无序输入到有序输出的离散决策特点,提出一种基于注意力模型的单航天器对多目标交会的序列优化方法,以快速估计转移成本较低的交会序列和时间。通过拓展注意力的时间维度使得策略网络能够同时选择目标和时间,并设计启发因子引导注意力有侧重地分布于不同的交会时刻,然后基于带基线的REINFORCE算法对网络参数进行更新。将所提方法应用于轨道分布较为集中的10目标交会任务,所得序列成本相对于蚁群算法优化结果的平均误差为9.7%,且强化学习方法的计算时间极短,可用于多目标对多航天器的分组指派全局规划的底层评价。
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关键词
空间
交会
多星交会
序列优化
强化学习
注意力模型
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职称材料
单航天器无需变轨与Walker星座多星交会的充分条件及特性分析
被引量:
2
2
作者
张敬
郗晓宁
王威
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期87-92,共6页
以Walker星座为研究对象,对单航天器无需变轨实现多星交会的问题展开研究。从Walker星座相位同构特性出发,得到了单航天器无需变轨能够对多颗星座卫星交会的充分条件,对交会的星座卫星的数目和星座卫星组合等问题进行了研究。在此基础上...
以Walker星座为研究对象,对单航天器无需变轨实现多星交会的问题展开研究。从Walker星座相位同构特性出发,得到了单航天器无需变轨能够对多颗星座卫星交会的充分条件,对交会的星座卫星的数目和星座卫星组合等问题进行了研究。在此基础上,提出了利用解析法求解交会轨道的轨道设计方法,并对交会轨道的特性进行了分析。对交会更多星座卫星(大于3颗)的可能性展开了讨论。研究结果可为单航天器无需变轨对星座多星交会提供理论依据。
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关键词
相位同构
多星交会
充分条件
轨道设计
特性分析
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职称材料
近地轨道长时间多星交会任务混合规划
被引量:
1
3
作者
张进
罗亚中
唐国金
《中国科学:技术科学》
CSCD
北大核心
2012年第3期342-351,共10页
对近地轨道长时间多星交会问题,考虑基于光照条件的时间窗口与J2摄动影响,建立多星交会混合整数非线性规划模型,提出两层混合优化方法进行求解:上层问题以交会次序、交会轨道转移时间及交会后服务时间为设计变量,采用混合离散连续编码...
对近地轨道长时间多星交会问题,考虑基于光照条件的时间窗口与J2摄动影响,建立多星交会混合整数非线性规划模型,提出两层混合优化方法进行求解:上层问题以交会次序、交会轨道转移时间及交会后服务时间为设计变量,采用混合离散连续编码遗传算法求解,下层优化以单次交会轨道机动时间及机动冲量为设计变量,采用下山单纯形法求解;推导考虑J2摄动轨道要素差分线性交会方程,并以该方程为基础提出下层优化近似策略,以提高计算效率.仿真结果表明:1)建立的近地轨道长时间多星交会任务的混合整数非线性规划模型是有效的,提出的两层混合优化方法可以获得满足时间窗口约束的满意解;2)推导的线性交会方程是考虑J2摄动长时间轨道交会轨道良好的一阶近似;3)在J2摄动影响下长时间交会问题无论在一个还是多个轨道周期的时间尺度上均具有多峰性,基于混合编码遗传算法求解多星交会任务规划问题符合问题特征.
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关键词
多星交会
长时间
交会
混合规划
交会
窗口
光照约束
J2摄动
原文传递
题名
采用注意力模型的多星交会序列优化方法
1
作者
严冰
张进
罗亚中
朱阅訸
机构
国防科技大学空天科学学院
空天任务智能规划与仿真湖南省重点实验室
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期1683-1692,共10页
基金
湖南省自然科学基金(2022JJ10061)
国家杰出青年科学基金(12125207)
国家自然科学基金(11972044,12102460)。
文摘
针对强化学习方法能够实现组合优化问题从无序输入到有序输出的离散决策特点,提出一种基于注意力模型的单航天器对多目标交会的序列优化方法,以快速估计转移成本较低的交会序列和时间。通过拓展注意力的时间维度使得策略网络能够同时选择目标和时间,并设计启发因子引导注意力有侧重地分布于不同的交会时刻,然后基于带基线的REINFORCE算法对网络参数进行更新。将所提方法应用于轨道分布较为集中的10目标交会任务,所得序列成本相对于蚁群算法优化结果的平均误差为9.7%,且强化学习方法的计算时间极短,可用于多目标对多航天器的分组指派全局规划的底层评价。
关键词
空间
交会
多星交会
序列优化
强化学习
注意力模型
Keywords
Space rendezvous
Multi-satellite rendezvous
Sequence optimization
Reinforcement learning
Attention model
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
单航天器无需变轨与Walker星座多星交会的充分条件及特性分析
被引量:
2
2
作者
张敬
郗晓宁
王威
机构
国防科技大学机电工程与自动化学院
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期87-92,共6页
基金
国家部委重点基金项目(6140551)
文摘
以Walker星座为研究对象,对单航天器无需变轨实现多星交会的问题展开研究。从Walker星座相位同构特性出发,得到了单航天器无需变轨能够对多颗星座卫星交会的充分条件,对交会的星座卫星的数目和星座卫星组合等问题进行了研究。在此基础上,提出了利用解析法求解交会轨道的轨道设计方法,并对交会轨道的特性进行了分析。对交会更多星座卫星(大于3颗)的可能性展开了讨论。研究结果可为单航天器无需变轨对星座多星交会提供理论依据。
关键词
相位同构
多星交会
充分条件
轨道设计
特性分析
Keywords
phase homogeneous
rendezvous with multiple satellites
sufficient condition
orbital design
characteristic analysis
分类号
V412.41 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
近地轨道长时间多星交会任务混合规划
被引量:
1
3
作者
张进
罗亚中
唐国金
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
出处
《中国科学:技术科学》
CSCD
北大核心
2012年第3期342-351,共10页
基金
国家自然科学基金(批准号:10902121)
宇航动力学国家重点实验室基金(批准号:2011ADL-DW0203)
国防科技大学科研计划(批准号:JC09-01-01)资助项目
文摘
对近地轨道长时间多星交会问题,考虑基于光照条件的时间窗口与J2摄动影响,建立多星交会混合整数非线性规划模型,提出两层混合优化方法进行求解:上层问题以交会次序、交会轨道转移时间及交会后服务时间为设计变量,采用混合离散连续编码遗传算法求解,下层优化以单次交会轨道机动时间及机动冲量为设计变量,采用下山单纯形法求解;推导考虑J2摄动轨道要素差分线性交会方程,并以该方程为基础提出下层优化近似策略,以提高计算效率.仿真结果表明:1)建立的近地轨道长时间多星交会任务的混合整数非线性规划模型是有效的,提出的两层混合优化方法可以获得满足时间窗口约束的满意解;2)推导的线性交会方程是考虑J2摄动长时间轨道交会轨道良好的一阶近似;3)在J2摄动影响下长时间交会问题无论在一个还是多个轨道周期的时间尺度上均具有多峰性,基于混合编码遗传算法求解多星交会任务规划问题符合问题特征.
关键词
多星交会
长时间
交会
混合规划
交会
窗口
光照约束
J2摄动
分类号
V526 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采用注意力模型的多星交会序列优化方法
严冰
张进
罗亚中
朱阅訸
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
单航天器无需变轨与Walker星座多星交会的充分条件及特性分析
张敬
郗晓宁
王威
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
2
下载PDF
职称材料
3
近地轨道长时间多星交会任务混合规划
张进
罗亚中
唐国金
《中国科学:技术科学》
CSCD
北大核心
2012
1
原文传递
已选择
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